ما هي آلة دينامو. أول مولدات العاصمة

بدأت يطلق على الدينامو في القرن قبل الماضي مولدات التيار المباشر ، أول المولدات الصناعية التي تم استبدالها في وقت لاحق بمولدات التيار المتناوب مناسبة للتحويل من قبل المحولات ، ومريحة للغاية لنقل لمسافات طويلة مع خسارة قليلة.

اليوم ، تعني كلمة "dynamo" ، كقاعدة عامة ، مولدات الدراجات الصغيرة (للمصابيح الأمامية) أو المولدات اليدوية (للمصابيح الكهربائية السياحية). أما بالنسبة للمولدات الصناعية ، كل هذا اليوم يتناوب مع المولدات الحالية. دعونا ، مع ذلك ، نتذكر كيف تطورت الديناميات الأولى وتحسنت.

تم اقتراح النموذج الأول لمولد تيار مباشر ، أو دينامو أحادي القطب ، في عام 1832 بواسطة مايكل فاراداي ، عندما اكتشف فقط ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي. كان ما يسمى "قرص فاراداي" - أبسط مولدات التيار المستمر. خدم مغناطيس على شكل حدوة حصان كعامل ثابت فيه ، وكان القرص النحاسي الذي تم تدويره يدويًا بمثابة دوار ، وكان المحور والحافة على اتصال بفرش التجميع.

عندما تم تدوير القرص ، في جزء من القرص الذي عبر التدفق المغنطيسي بين أقطاب المغناطيس الثابت ، تم إحداث EMF ، مما أدى إلى ظهور تيار شعاعي في القرص في حالة اختزال الدائرة بين الفرش. لا تزال تستخدم مولدات مماثلة أحادية القطب حتى اليوم حيث تكون هناك حاجة إلى التيارات المباشرة الكبيرة دون تصحيح.

الفرنسي Ippolit Pixie بنى المولد لأول مرة ، وحدث في نفس عام 1832. يحتوي الجزء الثابت لآلة دينامو على زوج من الملفات المتصلة في سلسلة ، وكان الدوار مغناطيس دائم على شكل حدوة حصان ، بالإضافة إلى ذلك ، كان التصميم مبدل الفرشاة.

قام المغنطيس بالتناوب وعبور قلب الملف مع تدفق مغناطيسي ، مما تسبب في وجود emf متناسق فيها. وتم استخدام المفتاح التلقائي لتصحيح والحصول على تيار نابض ثابت في الحمل.

في وقت لاحق ، في عام 1842 ، سيقترح جاكوبي وضع المغناطيس على الجزء الثابت ، واللف على الدوار ، والذي سوف يدور أيضًا عبر صندوق التروس. هذا سيجعل المولد أكثر إحكاما.

في عام 1856 ، لتزويد مصابيح فريدريك هولمز التسلسلية (تم استخدام هذه المصابيح في الأضواء الكاشفة في المنارة) ، اقترح فريدريك هولمز نفسه تصميم مولد مماثل لمولد جاكوبي ، ولكن مُكملًا بواسطة منظم للطرد المركزي وات للحفاظ على ثبات المصباح ثابتًا في تيارات الحمل المختلفة ، ما تم تحقيقه عن طريق تحويل فرش تلقائيا.

يحتوي الجزء الثابت على 50 مغناطيسًا ، ويزن التصميم عمومًا 4 أطنان ، وقد طور قدرة تزيد قليلاً عن 7 كيلوواط. تم إنتاج حوالي 100 من هذه المولدات تحت اسم العلامة التجارية Alliance.

وفي الوقت نفسه ، اختلفت الآلات التي تحتوي على مغناطيس دائم في عيب واحد كبير - فقد فقدت المغناطيس مغنطيستها بمرور الوقت وتدهورت بسبب الاهتزاز ، ونتيجة لذلك ، أصبح الجهد الذي تولده الآلة أقل وأقل بمرور الوقت. في هذه الحالة ، لا يمكن التحكم في المغنطة من أجل تثبيت الجهد.

كحل ، جاءت فكرة الإثارة الكهرومغناطيسية. جاءت الفكرة إلى ذهن المخترع الإنجليزي هنري وايلد ، الذي حصل على براءة اختراع في عام 1864 للمولد ذي المثير الدائم للمغناطيس - تم تركيب مغناطيس الإثارة ببساطة على عمود المولد.

في وقت لاحق ، سوف تحدث ثورة حقيقية في المولدات من قبل المهندس الألماني فيرنر سيمنز ، الذي سيكتشف المبدأ الديناميكي الحقيقي ويضع إنتاج مولدات تيار مستمر جديدة.

يتمثل مبدأ الإثارة الذاتية في استخدام المغنطة المتبقية من اللب الدوار لبدء الإثارة ، وبعد ذلك ، عندما يكون المولد متحمسًا ، استخدم تيار الحمل كتيار ممغنط ، أو قم بتشغيل لف الإثارة الخاص الذي تغذيه التيار المتولد المتوازي للحمل. نتيجة لذلك ، فإن ردود الفعل الإيجابية ستزيد من التدفق المغناطيسي للإثارة الناتجة عن التيار.

من بين الأول ، لاحظ مبدأ الإثارة الذاتية ، أو مبدأ الديناميكا الكهربائية ، المهندس من الدنمارك سورين Hiort. سوف يذكر في براءة اختراعه من عام 1854 إمكانية استخدام المغناطيسية المتبقية لتنفيذ ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي للحصول على التوليد ، ومع ذلك ، خوفًا من أن التدفق المغناطيسي المتبقي لن يكون كافيًا ، سيقترح Hiort استكمال تصميم دينامو بمغناطيس دائم. لن يتم تنفيذ هذا المولد أبدًا.

في وقت لاحق ، في عام 1856 ، سيعبر أنيس جيدليك ، وهو عضو في أكاديمية العلوم المجرية ، عن فكرة مماثلة ، لكنه لن يسجل أي شيء. بعد 10 سنوات فقط ، يدرك صموئيل فارلي ، وهو طالب من فاراداي ، في الممارسة العملية مبدأ الديناميكية المفرطة في النفس. احتوى طلب براءة الاختراع الخاص به (في عام 1866) على وصف لجهاز مشابه جدًا لمولد جاكوبي ، حيث تم استبدال المغناطيس الدائم فقط بالفعل بمغناطيس كهربائي مثير للإثارة. قبل البدء ، كانت النوى ممغنطة بالتيار المباشر.

في بداية عام 1867 ، قدم المخترع فيرنر سيمنز تقارير في أكاديمية برلين للعلوم. قدم للجمهور مولدًا مشابهًا لمولد فارلي ، المسمى "دينامو". تم تشغيل الجهاز في وضع المحرك بحيث تم لف لفات المجال. ثم تحولت السيارة إلى مولد.

كانت ثورة حقيقية في فهم وتصميم الآلات الكهربائية. في ألمانيا ، بدأ الإنتاج الواسع النطاق لديناموز سيمنز - مولدات التيار المستمر ذات التيار المستمر - أول ديناميات صناعية.

لقد تغير تصميم الدينامو بمرور الوقت: اقترح ثيوفيلوس جرام ، في نفس العام 1867 ، مرساة حلقة ، وفي عام 1872 ، اقترح كبير المصممين لشركة سيمنس هالسك ، جيفنر ألتينيك ، لف الطبل.

لذلك فإن مولدات التيار المستمر تأخذ شكلها النهائي. في القرن التاسع عشر ، مع الانتقال إلى التيار المتردد ، ستبدأ محطات الطاقة الكهرومائية ومحطات الطاقة الحرارية في توليد تيار بديل على مولدات التيار المتردد. لكن هذه قصة مختلفة تماما ...

انظر أيضا في هذا الموضوع:

الأنواع الرئيسية للمولدات الكهربائية وخصائصها

Comments

[#1 مايكل]

لذلك يمكن أيضًا تصنيف المولد من المحرك غير المتزامن كدينامو.